An Riosca Briotála Crióigineach i mBrathadóirí Ábhar Dorcha
Feidhmíonn brathadóirí xeanóin leachtacha (LXe) do thurgnaimh ar ábhar dorcha ag -100 céim agus 2 bharra. Ní mór do théitheoirí PFA maireachtáil ar rothaíocht theirmeach go teocht an tseomra le haghaidh cothabhála. Cinneann an modúl flexural teocht íseal friotaíocht crack le linn fuarú agus te-suas. Léiríonn anailís chainníochtúil ó 5 áis fisice tearc-imeachtaí go gcuireann PFA le modúl solúbtha faoi bhun 2000 MPa ag -100 céim i gcoinne briste brittle; os cionn 2500 MPa, tarlaíonn scoilteadh. Ceadaíonn tiús balla 1.5mm 500 timthriall teirmeach, agus scoilteanna 3.0mm laistigh de 50 timthriall mar gheall ar strus inmheánach níos airde.
Modal Solúbtha agus Teocht Aistrithe Brittle
Téann PFA faoi trasdul insínte-go-idir -50 céim agus -100 céim . Méadaíonn an modúl flexural go mór faoin trasdul. Tástáil in aghaidh an ASTM D790 ag -100 céim :
| Grád PFA | Modal Solúbtha ag -100 céim (MPa) | Fadú teanntachta ag -100 céim (%) | Mód Briseadh | Friotaíocht Tionchair (Izod ag -100 céim , J/m) |
|---|---|---|---|---|
| Caighdeán (criostalach 45%) | 2800 | 8 | Briotanach | 25 |
| Meáchan móilíneach ard (criostalach 48%) | 2500 | 12 | Leathbhriste | 45 |
| Criostalacht íseal (40%, múchta) | 1800 | 25 | Insínte | 85 |
| Copolymer modhnaithe (criostalach 35%) | 1500 | 35 | Insínte | 120 |
| Leaistiméire-athraithe (criostaileacht 30%) | 1200 | 50 | An-sínte | 180 |
Ríomh Strus Rothaíochta Teirmeach
Le linn fuarú ó 20 céim go dtí -100 céim (ΔT=120 céim ), strus crapadh teirmeach=E × × ΔT. I gcás PFA caighdeánach, E ag -100 céim=2800 MPa,=60 ppm/ céim (luach teocht íseal), strus=2800 × 60e-6 × 120=20.2 MPa. Tá neart teanntachta PFA ag -100 céim 25 MPa, ag soláthar corrlach íosta. Le haghaidh PFA ísealchriostalachta (E=1800 MPa), strus=13.0 MPa, ag soláthar lamháil sábháilteachta 2x.
Tiús Balla agus Tiúchan Strus
Méadaíonn ballaí tiúsacha strus lúbthachta le linn rothaíochta teirmeach mar gheall ar ghrádán teochta níos mó trasna an bhalla. Le haghaidh fuaraithe feadán trastomhas 50mm ó 20 céim go -100 céim:
| Tiús Balla | Grádán Teochta Trasna Balla (ΔT) | Strus lúbthachta ar an mBalla Istigh (MPa) | Timthriallta le Crack Tionscnamh | Ráta Iomadaithe Crack (mm/timthriall) |
|---|---|---|---|---|
| 1.5mm | 12 céim | 18 | 500 | 0.0005 |
| 2.0mm | 16 céim | 24 | 200 | 0.002 |
| 2.5mm | 20 céim | 30 | 80 | 0.008 |
| 3.0mm | 24 céim | 36 | 40 | 0.015 |
Comhoiriúnacht Sreabhán Crióigineach
Ní atrann nó ní ionsaíonn xeanón leachtach PFA go ceimiceach, ach cruthaíonn neamhréir crapadh teirmeach idir PFA agus croí miotail (Inconel nó tíotáiniam) strus breise. Crapadh croí-mhiotail: 13 ppm/ céim × 120 céim=0.16%. Crapadh PFA: 60 ppm/ céim × 120 céim=0.72%. Difreálach=0.56%, rud a chruthaíonn strus lomadh idir-éadan. I gcás ballaí 1.5mm, tá lomadh interfacial 8 MPa; le haghaidh ballaí 3.0mm, 12 MPa{-os cionn neart crióigineach idir-éadan PFA (10 MPa) do bhallaí tiubha.
Íseal-Déantúsaíocht PFA Criostalúlachta
Chun criostalacht íseal (30-40%) a bhaint amach, tá gá le fuarú tapa (múchadh) ó leá. Baintear amach criostalacht 45-50% a fhuaraítear PFA caighdeánach ag 10 gcéim / nóim. Múchadh in uisce ag 100 céim / s amach criostalacht 35-40%. Múchadh i nítrigine leachtach a bhaint amach crystallinity 30-35% ach d'fhéadfadh a bheith ina chúis le strus inmheánach. Maidir le brathadóirí LXe, sonraigh PFA múchta le criostalacht faoi bhun 40% de réir DSC.
Treoir Sonraíochta le haghaidh Brathadóirí Ábhar Dorcha
I gcás xeanón leachtach ag -100 céim agus timthriall teirmeach go 20 céim , sonraigh PFA ísealchriostalachta (Níos lú ná nó cothrom le 40% criostalacht, modúl solúbtha<2000 MPa at -100°C) with wall thickness of 1.5mm maximum. Require supplier certification of ASTM D790 flexural modulus at -100°C and Izod impact strength >80 J/m. Maidir le brathadóirí a dteastaíonn 1000+ timthriallta teirmeacha uathu thar a saolré, sonraigh -PFA modhnaithe (30% criostalacht) le ballaí 1.5mm. Tá údar maith leis an bpréimh le haghaidh PFA ísealchriostalachta (25-40% thar an gcaighdeán) trí bhriseadh briosc a chosc i mbrathadóirí ábhar dorcha i milliún dollar áit a bhféadfadh teip téitheoir 1000+ kg de xeanón leachtach a éilliú. I gcás crióstata tástála le níos lú ná 50 timthriall teirmeach, d'fhéadfadh PFA caighdeánach le ballaí 2.0mm a bheith inghlactha. Agus luachan á iarraidh agat, sonraigh an líon timthriall teirmeach is gá agus na ceanglais maidir le neart tionchair -100 céim.
